Сказка о Texas Instruments и её компьютере.
TI99/4
Процессор: Texas Instruments TMS 9900 3,3 МГц
ОЗУ: 16 Кб (возможно расширение)
Видео ОЗУ: 16 Кб (максимум)
Графика: 256x192 16 цветов (текстовый режим с произвольным знакогенератором + спрайты)
Звук: Полифония + внешний голосовой синтезатор
Выпускался: 1979-1984 годы.
Цена: В 1979 компьютер TI99/4 с монитором строил 1150$
В 1981 компьютер TI99/4A без монитора строил 595$
http://tmaplatform.ru/vinx_home_page/ti6.jpg
В 1979 году фирма Texas Instruments, одна из крупнейших фирм выпускающих электронику, решила выпустить собственный домашний компьютер.
В этот компьютер они поставили процессор TMS9900 собственной разработки. Процессор был выпущен 3-мя годами ранее (1976 год), но не пользовался спросом. Это был первый 16-битный процессор (с 16-битной шиной данных), что должно было быть гигантским плюсом. Но из-за использования 8-битного ОЗУ, убогого видеопроцессора и двойной интерпретации, увеличения производительности по сравнению с 8-битными процессорами не произошло. То есть, это были впустую потраченные деньги.
Шина адреса у этого процессора так же была 16-бит, что позволяло адресовать лишь 64 Килобайта памяти. 16-битный процессор Intel 8086, который уже был на рынке, имел шину адреса 20-бит и соответственно позволял адресовать 1 Мб памяти.
Интересной особенностью процессора было отсутствие регистров. Все команды работали с памятью, что тоже не добавляло скорости.
Компьютер TI99/4 не выдерживал никакой конкуренции, и фирме Texas Instruments пришлось снизить цену компьютера ниже себестоимости. И в 1984 году из-за колоссальных убытков они отказалась от дальнейшего производства и развития этого компьютера.
Голосовой синтезатор
Особой изюминкой игр для TI99/4, которые часто не дотягивали по графике даже до Atari 2600, был голосовой синтезатор. Игру сопровождали фразы на английском языке, и это завораживало.
Видео процессор
Особого внимания заслуживает видеопроцессор этого компьютера. Видеопроцессор имеет собственные 16 Кбайт ОЗУ, доступ к которым возможен только через регистры видеопроцессора. И было это очень медленно.
Видеопроцессор умеет отображать только текстовые режимы 32x24 и 40x24 символа. Размер символа 8x8 пикселей для 32x24, и 6x8 пикселей для 40x24. Знакогенератор содержит 256 символов. При этом цвет определяется для символа, а не знакоместа. То есть, символ с кодом 33 в любом месте экрана будет иметь идентичный цвет фона и цвет текста.
Ради справедливости стоит сказать, что полноценный графический режим тоже поддерживался. 64x48 пикселей 16 цветов. Но даже в 1979 году это было смешно.
Видеопроцессор позволял отображать в произвольных местах экрана 32 картинки 8x8 (или 16x16) пикселей одного цвета (второй цвет прозрачный). Эти картинки назывались спрайтами. Видео процессор мог отображать не более 4х спрайтов на одной линии. (Кстати, наложением спрайтов друг на друга можно было получить двух цветные спрайты.)
Аппаратного скроллинга не было.
Обобщая написанное. Разработчик определял 256 картинок 8x8 пикселей, формировал из них изображение. Объекты, плавно перемещающиеся по экрану, могли быть только одноцветные, и их могло быть не более 4-х на горизонтальной линии.
Если требовалось отображать множество плавно движущихся объектов, то в знакогенераторе определялись несколько сдвинутых изображений. Вот пример типичной игры того времени:
http://tmaplatform.ru/vinx_home_page/ti3.png
Для реализации более серьезной графики требовалось постоянное изменение знакогенератора, но из за медленного доступа к видео памяти, это было не всегда возможно.
Похожий видеопроцессор использовался в приставке NES (Dendy). Но там был аппаратный скроллинг и 4-х цветные символы, что в корне меняет дело. Если бы разработчики TI99/4 пораскинули мозгами, то история могла бы сложится по другому.
В 1981 году TI выпустили доработанную версию компьютера TI99/4A, в которой появился новый видео режим. В нем используется 3 знакогенератора (каждый для своей области экрана. 768 символов как раз покроют весь экран). А цвет задается для каждой строки символа. В теории, этот режим позволил бы писать полноценные графические программы с одним лишь ограничением, в области (x*8,y)-(x*8+7,y) может быть использовано лишь 2 цвета. Но из медленного обращения к видеопамяти в играх эта возможность не использовалась. А для серьезных программ (САПР) ограничение 2-х цветов было фатальным.
Так же, в новом компьютере появилась полноценная клавиатура вместо резиновых кнопок. Печатать на ней даже сейчас одно удовольствие, но к сожалению, разработчики не догадались добавить отдельную клавишу для Backspace. Удалить символ можно было только комбинацией клавиш. Интересной особенностью этой клавиатуры была кнопка Caps Lock с механической фиксацией.
В том же 1981 году, фирма IBM представила видеоплату MDA, которая отображала текстовый режим 80x25 символов. Этого было достаточно для комфортной работы в офисных приложениях. И этот режим на 15 лет стал стандартом для офисных программ.
Компьютер ZX Spectrum, у которого нет видеопроцессора вообще, обеспечивает несравненно красивую и динамичную графику. Получается, что видеопроцессор и навороченная архитектура TI99/4 попросту мешала работать компьютеру.
Программы
Программы для этого компьютера распространялись на магнитофонных кассетах, картриджах с ПЗУ и дискетах.
Крупные фирмы распространяли свои программы на картриджах с ПЗУ. То есть объем программы мог быть произвольным, и при этом всегда оставалось 16 Кбайт ОЗУ (не считая неиспользуемой видео памяти) для собственных нужд. Некоторые картриджи содержали расширение ОЗУ. (Хотя, 16 Кб ОЗУ должно хватить для многого. Для сравнения, Dendy хватало 2 Кбайт ОЗУ.)
GROM
Как в других компьютерах того времени, сразу после включения компьютера, пользователю был доступен язык программирования Бэйсик. Но ПЗУ компьютера содержало не Бэйсик, как следовало ожидать. Оно содержало интерпретатор байт кода, который назывался GPL. Программы для этого интерпретатора были записаны в специализированные ПЗУ, которые назывались GROM (Graphics ROM).
Чтение данных из GROM осуществлялось через 8-битные порты ввода-вывода. Установка адреса чтения происходила за 2 команды процессора, сначала записывались старшие 8 бит адреса, затем младшие. При каждом чтении данных, адрес чтения автоматически увеличивался. При этом, GROM работал намного медленнее процессора.
Если кому надо, то я написал эмулятор GROM на ATMega.
Производительность программ записанных в GROM была крайне низкая. И никаких активных игр с использованием GROM написано не было. Почти для всех игр программисты использовали стандартное ПЗУ и машинный код. А GROM использовался лишь там, где производительность была не нужна. Например стартовое меню игр.
Интересной особенностью GROM было то, что последние 2 Кб каждых 8 Кб данных не использовались. Таким образом, адресное пространство GROM составляло 48 Кбайт.
Дак вот. Бэйсик, использовавшийся в этом компьютере, был написан на языке GPL и записан в микросхему GROM, установленную внутри компьютера. То есть, интерпретатор Бэйсика сам написан на интерпретаторе! Двойная интерпретация.
Программа, написанная на Бэйсике, хранится в видео памяти. Доступ к ней возможен только через медленные порты ввода вывода.
И получаются страшные тормоза...
Из-за сложности и медленности растровой графики, встроенный Бэйсик и "Extended BASIC" на картридже не имели команд рисования точек, линий, кругов, закраски.
Интересной особенностью встроенного Бэйсика был знакогенератор, где 160 символов были пустыми, а строчные буквы выглядели как заглавные.
http://tmaplatform.ru/vinx_home_page/ti2.png
Периферия
Фирма Texas Instruments выпустила железный корпус для установки дисководов и различных плат расширения. Мне кажется очень странным, когда под монитором стоит большая железная коробка с дисководами, набитая различными устройствами, а центральный процессор при этом установлен в клавиатуру.
http://tmaplatform.ru/vinx_home_page/ti5.jpg
Игры
Alpiner
Лезем вверх. Экран двигается рывками и страшно мерцает.
http://tmaplatform.ru/vinx_home_page/ti99_alpiner.gif
Invaders
Классика. Игра реализована без нареканий,
содержимое знакогенератора приведено выше.
http://tmaplatform.ru/vinx_home_page/ti99_invaders.png
Munchman
Это Pacman. Только герой не кушает точки, а
наоборот откладывает их.
http://tmaplatform.ru/vinx_home_page/ti99_munchman.jpg
Parsec
Самая динамичная игра на TI. Экран движется влево,
а мы стреляем по врагам. Знакогенератор содержит множество
идентичных изображений, сдвинутых на один пиксель.
http://tmaplatform.ru/vinx_home_page/ti99_parsec.png
Фото
Разобранный компьютер
http://tmaplatform.ru/vinx_home_page/ti99_opened.png
(кликни меня)
http://tmaplatform.ru/vinx_home_page/ti99_main.png
(кликни меня)
Картридж с программой
http://tmaplatform.ru/vinx_home_page/ti99_cart2.jpg
Разобранный картридж
http://tmaplatform.ru/vinx_home_page/ti99_cart.jpg
Голосовой синтезатор
http://tmaplatform.ru/vinx_home_page/ti99_ss.jpg
Корпус для дисководов и периферии
(Peripheral Expansion System или PEB)
http://tmaplatform.ru/vinx_home_page/ti99_box.jpg
Контроллер дисковода (для PEB)
http://tmaplatform.ru/vinx_home_page/ti99_ex.jpg
Контроллер дисковода (для PEB)
http://tmaplatform.ru/vinx_home_page/ti99_ex2.jpg
Ссылки
Эмулятор, игры, программы (англ)
Очень много информации (англ)
Страница на народе (рус)
(c)vinxru
